SusChem-España Grupo de materiales y nanomateriales Plataforma Tecnológica Española de Química Sostenible, SusChem-España Proyecto RET-420000-2009-5 Asamblea Anual Suschem-España 16 de noviembre de 2011 Barcelona 1
Materiales y Nanotecnologías Estrategia Suschem Europe 2020 Para conseguir alcanzar los beneficios económicos que pueden ofrecer los materiales, se debe invertir en un nuevo enfoque de investigación orientada a soluciones. Este nuevo enfoque requiere una comprensión sólida de los principios científicos fundamentales así como de las relaciones estructura-propiedades. Este conocimiento hará posible el diseño rentable, a medida de las aplicaciones, permitiendo a los productores de materiales que sean los principales impulsores del proceso de diseño. 2
Ejes tractores: Eficiencia en el uso de recursos Eficiencia energética en procesos y productos que contribuyen a ello Transporte Salud y calidad de vida Medio ambiente
Objetivos del grupo de Materiales y Nanotecnologías Promover la investigación orientada a soluciones para conseguir diseñar materiales y nanomateriales a medida de las aplicaciones Promover la investigación aplicada en centros de I+D+i dirigida por y al mercado, y fomentar la cooperación entre centros de investigación y empresa Elaborar una Agenda de Investigación Estratégica y un Plan de Implementación de la misma Servir de soporte y enlace con las Administraciones Públicas para la preparación o revisión de los Planes Nacionales de I+D+i Facilitar y promover la generación de propuestas y proyectos Buscar y establecer vías de colaboración con otras Plataformas Tecnológicas
Elaboración de una agenda de investigación estratégica SESION DE TRABAJO REALIZADA EL 7-7-2011 Selección de herramienta TRM (Technology Road Maping) para definir las líneas estratégicas el Know When. en qué escala temporal el Know Why. para qué propósito de mercado el Know What. qué productos o servicios
Technologias/capacidades Applicaciones/ solucciones Tendencias Pasado Corto-término (final 2012) Medium-term (to end 2015) Long-term (to end 2020) Vision Políticas Economicas Mercado Medioambientales Sociales Tecnológicas Reducción de CO 2 Materiales sostenibles Descontaminación Nuevas Funcionalidades Procesos energéticamente eficientes Materiales activos (inteligentes) Mejores prestaciones Escalabilidad industrial Nuevas estrategias de síntesis Nanomateriales+pureza+cantidad Superficies multifuncionales Conversion/almacenamiento de energía Seguridad (fuego, toxicidad ) Alargar vida útil de los materiales OTRAS Ingeniería de procesos Biotecnología Nanotecnologia Modelización y diseño de materiales Catalisis Caracterización de funcionalidades Control de calidad Relación estructura/propiedades Ciclo de vida OTRAS
Panel de trabajo sesión Road map del grupo de materiales
Grupo de market driver Corto (2012) Medio (2015) Largo (2020) SEGURIDAD LEGISLACION POLITICA ECONOMICOS ENERGIA Aumento de seguridad de los nanoproductos Aumento de seguridad de los nanomateriales Normativas sobre seguridad de nanomateriales Poyectos de I+D+i colaborativos (publico-privado) Apoyo a la investigación orientada al mercado Incertidumbre por la crisis financiera global Influencia países emergentes Subvención al uso de coches eléctricos Disminución de la crisis. Apoyo económico a la I+D Potenciar transporte público y coches eléctricos Uso creciente de biocombustibles Alto precio de los combustibles fósiles Uso generalizado coche electrico Nuevas formas de energía CONTAMINACION Reducción de emisiones de CO 2 Tecnologías limpias sencillas de utilizar
Grupo de market driver Corto (2012) Medio (2015) Largo (2020) Sensores para diagnóstico más rápido y preciso SALUD PRODUCCION SOCIALES Materiales para mayor protección de los alimentos Materiales para protesis e implantes Reducción de emisiones de CO2 en producción intensificación de la industria independencia de recursos Mayor producción a escala industrial de nanomateriales Aprovechamiento de subproductos para desarrollar materiales con valor añadido Recursos renovables más escasos Aumentar la producción de productos low-cost Aumento del interés por la salud y el ocio Materias primas accesibles Percepción social de los nanomateriales Reducción de la protección social y envejecimiento de la población RECURSOS Uso de emisiones Mayor utilización de residuos de las industrias (materiales sostenibles) Sustitución de materials críticos Criterios no políticos de emisiones
Grupo de aplicaciones Corto (2012) Medio (2015) Largo (2020) PROCESOS EFICIENTES ALMACENAMIENTO/ CONVERSION DE ENERGIA MATERIAS PRIMAS ALIMENTOS DESCONTAMINACION SEGURIDAD DE NANOMATERIALES Procesos industriales más precisos Uso de recursos más eficientes Microreactores para escalabilidad industrial Materiales para almancenamiento de energía Nuevas materias primas a partir de residuos Nuevas materias primas mediante biotecnología Materias primas a partir de CO2 Nanomateriales para control prop. Reológicas Envases para protección de alimentos Nanopartículas metálicas para descontaminación de suelos Nanomateriales con prop. fotocatalíticas para descontaminacion de aire y agua Formación In situ de dispesiones con nanoparticulas Aglomerados de nanopartíclas redispersables Materiales para conversión sostenible de energía Menor consumo de materias primas Modelización de procesos Almacenamiento eficazreversible de hidrógeno Nanomateriales para alimentos funcionales Nanomembranas para descontaminacion Inmovilizacion de nanoparticulas
Nuevos materiales aislantes que reduzcan consumo energético EDIFICACION EFICIENTE MATERIALES INTELIGENTES MODELIZACION MATERIALES MULTIFUNCINALES NORMATIVA Recubrimientos con propiedades de alta emisividad Materiales para liberación controlada Desarrollo de recubrimientos con respuesta activa Integración arquitectónica de nuevos conceptos de materiales fotovoltaicos Alargar vida útil de forma contrlable Comprensión relación estructura-propiedades Incorporación de nanomateriales que aporten funcionalidades (dureza, biocida ) Materiales intrínsicamente sensores Nuevas técnicas de caracterización de propiedades funcionales Obligatoriedad de ACV y huella de carbono en todos los productos Desarrollo de protocolos de seguridad y normativa
Grupo de tecnologías Corto Medio Largo TECNOLOGIAS DE HIDROGENO BIOTECNOLOGIA BIOCOMBUSTIBLES TECNICAS IN SILICO Obtención de hidrógeno de alcoholes, hidruros e hidrocarburos, Obención de materias primas mediante biotecnologia Uso eficaz del glicerol Relación estructura-propiedades BIO Y FOTOCATALISIS Nuevos fotocatalizadores Nuevos biocatalizadores NANOSOCIOLOGIA TECNOLOGIAS ACV TECNOLOGIAS CARACTERIZACION TECNOLOGIAS DE ENCAPSULACION Microscopías de campo cercano Análisis de ciclo de vida Predicción de toxicología Nanosociología lab on a chip Nanocapsulas para liberacion controlada de sustancias activa TECNOLOGIAS DE PRODUCCION MEDIOS DE DIVULGACIÓN Producción eficiente mediante: ultrasonicos, microondas, molienda Evaluación de impacto Divulgacion en internet Programas TV divulgativos Producción precisa de nanomateriales
TECNOLOGÍAS DE HIDROGENO BIOTECNOLOGIA BIOCOMBUSTIBLES TECNICAS IN-SILICO BIO Y FOTOCATALISIS ANALISIS CICLO DE VIDA TECNOLOGIAS CARACTERIZACIÓN NANOMATERIALES ACTIVOS NANOENCAPSULACION NANOSOCIOLOGIA TECNOLOGIAS DE PRODUCCION PRODUCCION EFICIENTE Y 2 10 4 3 2 1 10 PRECISA 13 45 ESCALADO INDUSTRIAL 8 7 10 3 2 1 10 41 ALMACENAMIENTO/CONVERSI 13 4 3 2 1 ON ENERGIA 14 37 APROVECHAMIENTO 10 13 7 2 3 7 1 2 RESIDUOS 2 47 NANOSEGURIDAD 5 5 5 5 7 6 2 1 5 41 DESCONTAMINACION 2 5 2 10 2 3 5 4 1 34 8 ALIMENTACION FUNCIONAL 5 6 3 2 5 29 4 MATERIALES INTELIGENTES 5 10 5 3 9 9 5 2 52 DISEÑO A MEDIDA DE 7 5 6 6 12 12 5 1 NANOMATERIALES 54 MATERIALES 1 5 7 5 6 12 12 5 1 MULTIFUNCIONALES 54 ALARGAR VIDA UTIL DE LOS 4 9 8 6 11 13 5 PRODUCTOS 56 DIVULGACION DE LA 3 3 4 3 13 NANOTECNOLOGIA 26 39 46 48 34 71 44 37 69 62 35 31
María José López Tendero (mlopezt@aidico.es) www.suschem-es.org secretariatecnica@suschem-es.org info@suschem-es.org @